公布日：2023.12.05

申請日：2023.09.07

分類號：C02F3/28(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)及方法，原水箱底部側(cè)面的出口經(jīng)第一進(jìn)水泵與中間水箱的入口相連通，原水箱頂部的出口經(jīng)第二進(jìn)水泵與序批式反應(yīng)器的底部入口相連通，所述序批式反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有第一攪拌裝置及曝氣裝置，序批式反應(yīng)器側(cè)面上的出口與中間水箱的入口相連通，所述中間水箱的加藥口連接有硫代硫酸鈉投加裝置，中間水箱的出口與升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的底部入口相連通，升流式厭氧污泥床反應(yīng)器頂部的開口處設(shè)置有三相分離器，三相分離器的出水口與氧化裝置頂部的入口相連通，該系統(tǒng)及方法能夠高效穩(wěn)定去除廢水中的氨氮以及抗生素，且除氮過程中不需要外加碳源，有效降低了運(yùn)行成本。

權(quán)利要求書

1.一種硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，包括原水管道、原水箱(12)、第一進(jìn)水泵(14)、中間水箱(15)、第二進(jìn)水泵(21)、序批式反應(yīng)器(2)、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(3)、氧化裝置(4)及達(dá)標(biāo)排放泵(46)；原水管道的出口與原水箱(12)的入口相連通，原水箱(12)底部側(cè)面的出口經(jīng)第一進(jìn)水泵(14)與中間水箱(15)的入口相連通，原水箱(12)頂部的出口經(jīng)第二進(jìn)水泵(21)與序批式反應(yīng)器(2)的底部入口相連通，所述序批式反應(yīng)器(2)內(nèi)設(shè)有第一攪拌裝置(25)及曝氣裝置(23)，序批式反應(yīng)器(2)側(cè)面上的出口與中間水箱(15)的入口相連通，所述中間水箱(15)的加藥口連接有硫代硫酸鈉投加裝置(17)，中間水箱(15)的出口與升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(3)的底部入口相連通，升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(3)頂部的開口處設(shè)置有三相分離器(35)，其中，三相分離器(35)的出水口與氧化裝置(4)頂部的入口相連通，氧化裝置(4)底部的出口與達(dá)標(biāo)排放泵(46)相連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括過硫酸鹽投加裝置(43)及磁性生物炭投加裝置(44)，過硫酸鹽投加裝置(43)的出口及磁性生物炭投加裝置(44)的出口與氧化裝置(4)的加藥口相連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(3)的外壁上設(shè)置有控溫隔層(33)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述三相分離器(35)的回流工質(zhì)出口經(jīng)回流管(36)及回流泵(37)與升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(3)的底部入口相連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(3)的側(cè)面上設(shè)置有若干取樣口(34)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化裝置(4)內(nèi)設(shè)置有第二攪拌裝置(42)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，序批式反應(yīng)器(2)上設(shè)置有溶解氧在線監(jiān)測系統(tǒng)(24)。

8.一種硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，包括以下步驟：1)廢水經(jīng)原水提升泵(11)進(jìn)入到原水箱(12)中，原水箱(12)輸出的水分為兩路，其中一路經(jīng)第一進(jìn)水泵(14)直接進(jìn)入到中間水箱(15)中，另一路進(jìn)入到序批式反應(yīng)器(2)中，并在序批式反應(yīng)器(2)中進(jìn)行硝化反應(yīng)，將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝氮，序批式反應(yīng)器(2)輸出的硝化反應(yīng)后的廢水進(jìn)入到中間水箱(15)中；2)通過硫代硫酸鈉投加裝置(17)向中間水箱(15)中投加過硫代硫酸鈉，中間水箱(15)輸出的廢水進(jìn)入升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(3)中，并在升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(3)中，進(jìn)行硫自養(yǎng)短程反硝化-厭氧氨氧化工藝，以去除廢水中的氮素；3)升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(3)輸出的廢水進(jìn)入到氧化裝置(4)中去除廢水中的抗生素，然后排出。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理方法，其特征在于，還包括：將硫自養(yǎng)反硝化顆粒污泥與厭氧氨氧化顆粒污泥以1:1的體積比接種至升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(3)中，污泥濃度為4-5g/L。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理方法，其特征在于，升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(3)中的污泥在含有抗生素的進(jìn)水環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，將其馴化成對抗生素具有耐受性的污泥。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法能夠高效穩(wěn)定地同步去除廢水中的氨氮以及抗生素，且除氮過程中不需要外加碳源，有效降低運(yùn)行成本。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明公開了一種硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，包括原水管道、原水箱、第一進(jìn)水泵、中間水箱、第二進(jìn)水泵、序批式反應(yīng)器、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器、氧化裝置、達(dá)標(biāo)排放泵、過硫酸鹽投加裝置的出口及磁性生物炭投加裝置；

原水管道的出口與原水箱的入口相連通，原水箱底部側(cè)面的出口經(jīng)第一進(jìn)水泵與中間水箱的入口相連通，原水箱頂部的出口經(jīng)第二進(jìn)水泵與序批式反應(yīng)器的底部入口相連通，所述序批式反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有第一攪拌裝置及曝氣裝置，序批式反應(yīng)器側(cè)面上的出口與中間水箱的入口相連通，所述中間水箱的加藥口連接有硫代硫酸鈉投加裝置，中間水箱的出口與升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的底部入口相連通，升流式厭氧污泥床反應(yīng)器頂部的開口處設(shè)置有三相分離器，其中，三相分離器的出水口與氧化裝置頂部的入口相連通。

過硫酸鹽投加裝置的出口及磁性生物炭投加裝置的出口與氧化裝置的加藥口相連通，氧化裝置底部的出口與達(dá)標(biāo)排放泵相連通。

所述升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的外壁上設(shè)置有控溫隔層。

所述三相分離器的回流工質(zhì)出口經(jīng)回流管及回流泵與升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的底部入口相連通。

所述升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的側(cè)面上設(shè)置有若干取樣口。

所述氧化裝置內(nèi)設(shè)置有第二攪拌裝置。

序批式反應(yīng)器上設(shè)置有溶解氧在線監(jiān)測系統(tǒng)。

本發(fā)明公開了一種硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理方法，包括以下步驟：

1)廢水經(jīng)原水提升泵進(jìn)入到原水箱中，原水箱輸出的水分為兩路，其中一路經(jīng)第一進(jìn)水泵直接進(jìn)入到中間水箱中，另一路進(jìn)入到序批式反應(yīng)器中，并在序批式反應(yīng)器中進(jìn)行硝化反應(yīng)，將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝氮，序批式反應(yīng)器輸出的硝化反應(yīng)后的廢水進(jìn)入到中間水箱中；

2)通過硫代硫酸鈉投加裝置向中間水箱中投加過硫代硫酸鈉，中間水箱輸出的廢水進(jìn)入升流式厭氧污泥床反應(yīng)器中，并在升流式厭氧污泥床反應(yīng)器中，進(jìn)行硫自養(yǎng)短程反硝化-厭氧氨氧化工藝，以去除廢水中的氮素；

3)升流式厭氧污泥床反應(yīng)器輸出的廢水進(jìn)入到氧化裝置中去除廢水中的抗生素，然后排出。

還包括：將硫自養(yǎng)反硝化顆粒污泥與厭氧氨氧化顆粒污泥以1:1的體積比接種至升流式厭氧污泥床反應(yīng)器中，污泥濃度為4-5g/L。

升流式厭氧污泥床反應(yīng)器中的污泥在含有抗生素的進(jìn)水環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，將其馴化成對抗生素具有耐受性的污泥。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)及方法在具體操作時，序批式反應(yīng)器中設(shè)置有曝氣裝置，通過曝氣控制實(shí)現(xiàn)氨氮向硝氮的轉(zhuǎn)化；在升流式厭氧污泥床反應(yīng)器內(nèi)，進(jìn)行硫自養(yǎng)短程反硝化-厭氧氨氧化反應(yīng)，完成對氮素的去除，無需外加碳源，成本低，工藝簡單，效果好，再利用氧化裝置去除抗生素，從而高效穩(wěn)定去除廢水中的氨氮以及抗生素，且除氮過程中不需要外加碳源，有效降低了運(yùn)行成本。

進(jìn)一步，培養(yǎng)對抗生素具有耐受性的硝化污泥和硫自養(yǎng)短程反硝化-厭氧氨氧化污泥，使脫氮高效穩(wěn)定運(yùn)行。

進(jìn)一步，本發(fā)明采用過硫酸鹽作為氧化劑，價(jià)格低廉，高效穩(wěn)定；磁性生物碳制備方法簡單，以污泥為主要來源，實(shí)現(xiàn)廢物利用，可以在外加磁場的作用下與水分離，同時具有良好的活化過硫酸鹽效果。

（發(fā)明人：蘇艷;姜琪;王璟;張成;高峰;楊陽;劉小嬌;黃倩;王振宇）